Overview of Computer Vision Techniques in Robotized Wire Harness Assembly: Current State and Future Opportunities

要約

ワイヤー ハーネスは、現代の自動車の電子システムに不可欠なハードウェアです。
自動車業界の電動化と自動運転への移行に伴い、エネルギー伝達や、操縦、運転支援、安全システムなどの安全上重要な機能を担う自動車エレクトロニクスがますます増えています。
このパラダイムシフトにより、安全性の観点から自動車用ワイヤーハーネスに対する需要が高まり、車両における高品質のワイヤーハーネスアセンブリの重要性が強調されています。
しかし、現在でもワイヤーハーネスの組み立て作業のほとんどは熟練作業者による手作業で行われており、手作業による工程の一部には品質管理や人間工学の観点から問題があります。
業界には、競争力を高めて市場シェアを獲得したいという根強い要求もあります。
したがって、人間工学を改善し、人件費を最適化しながら、組み立て品質を保証することが望まれます。
ロボットによって、または人間とロボットのコラボレーションによって実現されるロボット化組立は、完全な手動作業よりも複製可能で透明性が高く、わかりやすいプロセスを可能にするため、ますます要求が高まる品質と安全性を満たすための重要な要素となります。
ただし、簡素化された産業構成の下で多くの予備的な自動化ソリューションが提案されていますが、ワイヤーハーネスのロボットによる組み立ては、変形可能な物体の柔軟性のため、実際の環境では困難です。
これまでの研究活動では、コンピューター ビジョン テクノロジーを使用してワイヤー ハーネス アセンブリのロボットによる自動化を促進し、ロボットが柔軟なワイヤー ハーネスをより適切に認識して操作できるようにすることが提案されています。
この記事では、ロボット化されたワイヤーハーネス組立のために提案されているコンピュータービジョン技術の概要を示し、ワイヤーハーネスのより実用的なロボット化組立を促進するためにさらなる研究が必要な研究ギャップを導き出します。

要約(オリジナル)

Wire harnesses are essential hardware for electronic systems in modern automotive vehicles. With a shift in the automotive industry towards electrification and autonomous driving, more and more automotive electronics are responsible for energy transmission and safety-critical functions such as maneuvering, driver assistance, and safety system. This paradigm shift places more demand on automotive wire harnesses from the safety perspective and stresses the greater importance of high-quality wire harness assembly in vehicles. However, most of the current operations of wire harness assembly are still performed manually by skilled workers, and some of the manual processes are problematic in terms of quality control and ergonomics. There is also a persistent demand in the industry to increase competitiveness and gain market share. Hence, assuring assembly quality while improving ergonomics and optimizing labor costs is desired. Robotized assembly, accomplished by robots or in human-robot collaboration, is a key enabler for fulfilling the increasingly demanding quality and safety as it enables more replicable, transparent, and comprehensible processes than completely manual operations. However, robotized assembly of wire harnesses is challenging in practical environments due to the flexibility of the deformable objects, though many preliminary automation solutions have been proposed under simplified industrial configurations. Previous research efforts have proposed the use of computer vision technology to facilitate robotized automation of wire harness assembly, enabling the robots to better perceive and manipulate the flexible wire harness. This article presents an overview of computer vision technology proposed for robotized wire harness assembly and derives research gaps that require further study to facilitate a more practical robotized assembly of wire harnesses.

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